矿用隔爆兼本安型可编程控制箱Kxj-127

上海跃尔自动化科技有限公司 

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        一、矿用隔爆兼本质安全型可编程控制箱   

1。产品介绍

      一、 控制箱基本配置

控制箱内装有PLC、本安电源、继电器和触摸显示屏等。具有数十路开关量信号和模拟量信号的输入输出接口，可以提供2至4路本安电源供本安仪表或本安传感器使用。   

      二、 主要功能

控制箱内置西门子S7-300 PLC作为可编程控制器，具有可编程功能。通过梯形图、语句表、功能图等编程语言，采用控制器的I/O点；模拟量采集；数据处理；通讯传送等功能,可以采集现场各受控设备的运行数据信号和传感器的信号；通过PLC的程序控制，可以对各种井下电气传动系统进行智能化集控；通过触摸显示屏的组态画面，能直观、方便、清楚的显示控制系统各个节点的实时工作状态、监控数据及工艺流程参数；系统具有远程联网功能，可将控制系统的各种运行状态远传到调度室等地上位机进行监控。

    2。适用范围

   矿用隔爆兼本安全型可编程控制箱主要用于煤矿井下有甲烷及煤尘爆炸危险场所中的重载、大负荷、多电机传动的机电设备的系统控制，以及与本质安全型的防爆型式转换，尤其适合带式输送机传动和保护系统、提升机或绞车传动和保护系统、主泵房多台水泵集控系统、局部通风系统的集控系统等的全自动智能控制。

 3。技术参数

a)  输入电压：控制箱AC127V，75%Ue～110%Ue；

b)  本安端：最高开路电压：DC24.2V    ；DC12.2V

            最大输入电流：0.28A      ；1.8A

c) 工作制：连续工作制；

4。产品外观图

 外形尺寸：530*610*530（mm）

           二、 矿用本质安全型操作台   

    1。产品介绍

一、操作台基本配置

操作台安装有：按钮、旋钮开关、主令手柄（高增益可调电阻）、指示灯和数码显示管等。其数量与控制箱相匹配，方便的控制绞车等设备。

二、 操作台主要功能

操作台用于配合矿用隔爆兼本质安全型可编程控制箱对各种电控系统进行手动操作控制，通常实现绞车电控系统载人或下大件时的人工操控，带式输送机电控系统验带、维护和调整，水泵电控系统等各系统的调试和维护。

2。适用范围

TH1-24矿用本质安全型操作台主要用于有甲烷爆炸性气体及煤尘爆炸危险的矿井中的重载、大负荷、多电机传动的机电设备的系统的手动控制，尤其适合带式输送机传动和保护系统、提升机或绞车传动和保护系统、主泵房多台水泵集控系统、集控系统等的手动控制。

 3。技术参数

a) 输入本安电源：最高输入电压：DC24.2V ；DC12.2V。

                     最大输入电流：0.28A   ；1.8A。

b) 工作制：连续工作制；

 4。产品外观图                                                           

外形尺寸：1080*1000*870（mm）。

矿用隔爆兼本质安全型可编程控制箱在矿井综合自动化系统应用案例

1、采煤工作面自动控制系统

系统概况：

     采煤工作面生产设备包括顺槽胶带机、破碎机、转载机、前溜、后溜、清水泵、乳化泵及采煤机等，均纳入综采工作面矿用隔爆兼本质安全型可编程控制箱，实现综采工作面的生产设备闭锁控制、保护及数据采集。

    通过一台矿用隔爆兼本质安全型可编程控制箱，控制工作面各设备和顺槽胶带机，并设有就地启停装置。在工作面部分沿线每15米设一台扩音电话。胶带机部分沿线每100米设一个拉线急停开关，每200米设一个扩音电话，并设有堆煤保护、跑偏保护、速度保护、温度保护、烟雾保护、电流监测等。

2、井下主运输胶带集中控制系统

系统概况

井下主运输胶带机均纳入井下主运输胶带矿用隔爆兼本质安全型可编程控制箱，既可实现井下当地集中控制，亦可实现在矿井调度监控中心进行远程监控。

系统组成：

1、地面监控

系统在调度监控中心设有主运输监控主机，通过该监控主机对主运胶带机及相关设备进行集中控制和实时监视。

2、网络结构

以矿井100M/1000M工业以环太网（Ethernet）作为主运胶带监控系统的主干网。各胶带的矿用隔爆兼本质安全型可编程控制箱控制主机通过其提供的网关实现互相之间及其与地面中心站监控主机的信息交换。

3、胶带机控制

    系统在各主运输胶带机各设一套矿用隔爆兼本质安全型可编程控制箱及网关，其他受控的各胶带机设有KXJ1智能输入输出分站。受控的各胶带机均配有拉线急停开关、扩音电话、堆煤保护、跑偏保护、温度保护、速度保护、烟雾保护、电流监测、煤仓煤位监测等传感器。

3、地面筛选集中控制系统

系统概况：

地面筛选系统设备包括原煤皮带、振动筛、手选皮带、动筛、洗块煤皮带、末煤皮带、爬坡皮带、无底溜、上仓皮带、水平皮带、配煤皮带、外仓皮带、拉矸皮带、洗矸皮带、排矸皮带等设备。需采用S7-300PLC控制，既可实现当地集中控制，亦可实现在矿井调度监控中心进行远程监控。

系统组成：

1、地面监控

系统在调度监控中心设有监控主机，通过该监控主机对地面筛选系统设备进行集中控制和实时监视。

2、网络结构

以矿井100M/1000M工业以太环网（Ethernet）作为地面筛选集控系统的主干网。S7-300PLC主机通过其以太网模块实现与地面中心站监控主机的信息交换。

3、控制系统

采用一套西门子S7-300PLC控制系统及ET200等远程监控分站。监控主站设在地面筛选车间控制室，人机界面为触摸屏，在各受控设备处设控制分站，实现对上述筛选工艺各设备的集中控制。在矿调度监控中心，通过地面生产系统监控工作站对上述各设备运行工况、保护参数及煤仓位进行远程实时监视、控制和数据采集。

4、选煤厂综合自动化系统

系统概况：

对选煤厂所有参控设备，采用iFIX上位监控及西门子S7-300主站和监测控制分站实现集中控制。

系统组成：

系统监控主站设在选煤厂控制室，实现对选煤厂各设备的集中监控和数据采集。在矿调度监控中心，通过机电设备监测工作站对选煤厂各主要设备运行工况、保护参数及煤仓煤位进行远程实时监视和数据采集。

5、地面装车自动监控系统

系统概况：

地面装车系统为产品仓下电动闸门装车，实现自动定量快速装车。

系统组成：

自动定量装车配套PLC控制系统，设有监控上位机。系统监控主站设在装车系统控制室，实现对装车系统各设备的集中监控和数据采集。在矿调度监控中心，通过机电设备监测工作站对装车系统各主要设备运行工况、保护参数及煤仓煤位进行远程实时监视和数据采集。

6、矿井主排水自动控制系统

系统概况;

矿井主排水包括中央泵房及各采区泵等。各泵房需采S7-300PLC控制，既可实现当地集中控制，亦可实现在矿井调度监控中心进行远程监控

系统组成：

在井下各主排水泵房分别设一套自动化控制分站，人机界面为触摸屏，包括PLC柜、就地控制箱和外围传感器等。动作单元有电动闸阀、电磁阀及电动机等。

7、矿井主煤流计量系统

在主井等胶带输送机上设置皮带秤，对矿井主煤流进行计量。主煤流计量皮带秤带有上位监控计算机，装设在矿井调度监控中心，实现对矿井主煤流瞬时量和累计量等参数的实时监视和数据采集。

8、矿井供配电自动化监控系统

矿井供配电自动化监控系统包括地面供配电监控和井下供配电监控两部分。

实现的功能如下：

监测功能：实时采集供电系统的电压、电流、功率、电量、功率因数、频率、开关的分合状态及故障信息。

保护功能：对过载、短路等故障设置保护。

控制功能：根据实际需要进行分合闸，以保证安全无故障生产。

显示功能：显示变电所设备运行的工况，以及电压、电流、功率、电量、功率因数、频率等参数的变化，实时显示变电所各种保护传感器的状态，显示跳闸、过载、短路等故障类型，以及查看各分站之间通信是否正常。对变电所各种历史数据进行查看显示，用以分析故障原因。

报表功能：对吧同时间内的电压、电流、功率、功率因数、频率等参数进行数据分析统计，生成报表，根据需要打印出来进行故障分析。

9、矿井井下皮带机监控系统

 皮带机监控系统是将先进的自动控制、通讯、计算机技术、信息技术和现代化管理技术结合，将矿井生产与统计作为一个整体进行控制与管理，提供整体解决方案，以实现优化运行、优化控制与优化管理，从而对提高生产运行状况、安全水平、事故灾害预测预报以及生产业务管理产生重要的作用。

皮带机集控系统包括电视监控和计算机远程控制两部分，具有监视和操作设备运行的功能。

系统构成

主控制器设置

 系统在每个皮带设置一台矿用隔爆兼本质安全型可编程控制箱。

 矿用隔爆兼本质安全型可编程控制箱基本配置：

 西门子S7-300 PLC、模拟量I/O模块；

 MCDX-1型本安电源；

 西门子的TP270触摸显示屏等。

 传感器设置及信号采集

 跑偏传感器：防止皮带跑偏

 速度传感器：测量皮带带速

 烟雾传感器：防止皮带与托辊、滚筒过度摩擦

 温度传感器：测量电机的轴承温度、绕组温度及滚筒温度

堆煤传感器：防止皮带堆煤、堵煤

超声波料位计：测量缓冲仓煤位信号

 撕裂传感器：防止皮带横向和纵向撕裂

  显示功能

1、在计算机屏幕上动态显示全系统工况、主要保护、参数及每条皮带运行的有关信息；

2、在计算机屏幕上，实时显示绞带机和各种保护传感器的工作状态，如皮带开机；

3、状态及运行速度，拖动电机电压、电流和功率等参数；

4、在计算机屏幕上，实时显示皮带、给煤机的开停状态和煤仓煤位高度；

5、在计算机屏幕上，显示绞带机的故障类型、故障发生时间及故障个数。

保护功能

1、系统带有速度、温度、煤仓煤位等的连续量检测。通过对系统自带的速度传感器信号的检测，可以进行打滑、过速、欠速和断带保护。系统还可以对电机的轴承温度、绕组温度、滚筒温度、张紧系统和软启动系统的油温，煤仓煤位等进行检测和显示。在参数菜单设定好每一个连续量的报警值和停机值后，一旦达到报警值，将自动报警，超过停机值，将自动停机（可设定为只报警，不停机）；

2、系统配有堆煤、跑偏、烟雾、环境温度等开关量传感器。可对堆煤、跑偏、烟雾、环境温度等进行检测和保护。并实现报警停机（可设定为只报警，不停机）；

3、通过电机开关，引入电流检测，对漏电、过电压等实现超限报警和停车等功能；

4、主皮带和采区皮带间实现顺序闭锁，即按煤流顺序停机，防止涌机头。

系统控制方式：

生产集中控制系统有两种控制操作方式，即控制室集中控制操作和现场单机就地操作方式。控制室集中操作方式是本系统的主要操作方式，现场单机就地操作方式主要用于设备的调试和维护。

集中控制中设备的起、停遵循的原则为：逆煤流启动、顺煤流停止。

控制原则为：集控服从于就地。

集中操作方式可分为：“集中—手动”及“集中—自动”两种。

皮带监控系统主界面

10、提升运输绞车监控系统

绞车监控系统适用于煤矿井下瓦斯、煤尘爆炸性气体的恶劣环境，用于井下暗立井、暗斜井；单水平、多水平；单滚筒、双滚筒或其它需要防爆场合的绞车（提升机）的控制，取代传统的继电器、接触器形式的控制系统，采用技术先进、有效节能的变频控制系统。绞车监控系统内置的PLC可以采集现场各受控设备的运行数据信号和传感器的信号；通过PLC的程序控制，可以对各种井下电气传动系统进行智能化集控；通过触摸显示屏的组态画面，能直观、方便、清楚的显示控制系统各个节点的实时工作状态、监控数据及工艺流程参数；系统具有远程联网功能，可将控制系统的各种运行状态远传到调度室等地上位机进行监控。

系统构成：

矿用本质安全型操作台

矿用隔爆兼本质安全型可编程控制箱

BPJ1系列矿用隔爆兼本质安全型交流变频器

本质安全型转速传感器

本质安全型井筒开关，限位开关，磁开关等；

系统特点：

控制箱内的PLC是整个系统的控制中心，它具有对变频器的起停，运行方向和在线调速等控制功能，可以对绞车的速度、方向、位置、过卷、松绳以及制动、润滑油压、油温等信号进行检测和监控。系统采用两套PLC实现热备冗余控制，安全有效地解决了绞车运行过程中的逻辑、速度和位置控制，妥善处理了系统安全回路和整个提升过程最佳运行状态的配合控制问题；两套PLC分别作为主控系统及监控系统，每套PLC系统都带有各自独立的位置传感器，正常工作时两套PLC系统同时投入运行，并在内部对两套PLC系统的位置信号和速度信号进行实时比较，一旦偏差过大就会立即报警；系统既可以按照给定的程序自动运行，也可以由司机人工操控运行。

操作台安装了各种防爆仪表、指示灯、指示光柱、按钮、转换开关和主令手柄，司机通过观察仪表、指示灯和显示屏所实时反映的系统各种动、静态提升参数，能够及时准确地了解绞车的运行状态，同时操作这些开关、按钮和主令手柄来控制绞车（提升机）运行于最佳状态。

变频器是一种集数字式变频调速装置及相关的散热技术为一体的高新技术产品。具有明显的节能效应，可实现经济运行。随着煤矿自动化程度的不断提高，变频器正以其节能、高效、安全、可靠的特点，逐渐成为今后煤矿电机设备调速控制的发展方向，并得以广泛的应用。

主要技术指标

主回路输入电压：AC660V/AC1140V, 50/60Hz 85%Ue~110%Ue

控制回路输出电压：AC127V

变频控制方式：无速度传感器矢量控制

制动控制方式：回馈制动；能耗制动

控制核心：可编程控制器PLC（双限制冗余设计）

显示方式：真彩触摸屏

通讯接口：Profibus,RS232/485接口

11、矿井泵房监控系统

随着计算机控制技术、网络技术及可编程序控制器（PLC）的普遍应用，结合矿井排水系统的自身特点，在确保先进性与可靠性的基础上，地面集控室采用工业控制计算机通过光纤工业以太网与井下泵房PLC进行实时通讯。

    系统利用计算机、PLC庞大的软硬件资源，通过各种先进可靠的传感器、保护装置、电动闸阀、电磁阀等设备组成矿井主排水自动控制系统。

该自动控制系统达到准确及时的掌控各种设备的工作状态、减少排水系统操作人员工作量，降低劳动强度，结合水仓水位变化充分提高煤矿井下主排水系统效率，使水泵排水系统能够安全可靠、节能高效、经济合理的优化运行。对于进一步实现全矿井生产系统得自动化、科学化、网络化管理具有十分重要的意义。

系统构成

主控制器设置

系统在每个泵房设置一台矿用隔爆兼本质安全型可编程控制箱。

矿用隔爆兼本质安全型可编程控制箱基本配置：

西门子S7-300 PLC、模拟量I/O模块；

MCDX-1型本安电源；

西门子的TP270触摸显示屏等。

传感器设置：

流量计：在每台水泵的出水管路上各安装一台超声流量计，以检测单台水泵排水量;

水位传感器：在水仓内设两台水位传感器，可依据检测到的水仓水位起停水泵;

真空压力表：在每台水泵的出水管路上各安装一台真空压力表，以检测真空度，控制水泵电机的启动；

压力传感器：在每台水泵的出水口各设一台矿用本质安全型压力传感器，以控制排水闸阀的开启；

流量开关：在上水管路有底阀的水泵上装设流量开关，以检测水泵注水度；

温度传感器：测量水泵电机的轴承温度、绕组温度。

就地控制：

就地控制箱

采用3个（每台泵一个）用于单台设备的启动、停止，在紧急故障和检修时使用。分为集中-就地转换按钮，操作原则“集中服从就地”。

声光信号箱

采用1个用于事故报警及设备起、停警示。

系统功能与特点

1、水泵系统具有遥控（地面控制中心控制）、自动（与水仓水位联锁）、手动（人工手动开停）等多种控制模式。

2、每台水泵出水管路的流量监测显示。

3、水泵水压、真空度、电压、电流等参数的测试分析。

4、泵房排水系统效率的测试与分析。

5、水仓水位实时监测，并实现高低水位报警。

6、水泵电机的轴承温度、绕组温度在线监测，并具有超限报警功能。

7、监测系统可以实时显示并保存各种参数及状态，对于模拟量参数可进行图形曲线显示，可随时查看一段时期内的历史数据。

8、系统具有通讯和故障报警功能。

9、系统留有通讯接口，可方便的与 全矿井综合自动化系统联网。

10、地面中心计算机的图表功能丰富，界面友好操作简单。